固有振動数

この記事の最新版のわかっているようで実はわかっていない！バネレートとレバー比と固有振動数(等)という記事があります。
ここからアクセスされた方がいましたら、上記のリンクから他の項目の方も見ていただけると嬉しいです。




前回はレバー比について書かせていただきましたが今回はバネつながりで固有振動数についてです。


固有振動数とは？
めっちゃかんたんに言うと車重に対してのバネの硬さのレベル です。
小さいと柔らかく 大きいと硬い とか言われます。
(もちろん要因はこれだけではない ブッシュなども関係あり)


例えば10kg/mmのバネを1tそこらの軽自動車に組む
2t近くある車(レクサスLSは2.1～2.4t)に組むのとでは話が違うってわけ。

つまり
バネが硬いから乗り心地が悪い のではなく車重に対してバネが硬い って感じでしょうか。

普通車なんかは1.0~1.5Hz
スポーツ 2Hz~2.5Hz
レーシングカーは3Hz～～ らしいですよ！



僕の過去の栄光とも言える車…。














そう！E11ノートですね！あれめっちゃ気に入ってましたよ！

あれは前12キロ 後16キロ組んでました！(これ)


じゃあその車の固有振動数なんぼだったの？
ってことで計算していきましょう♪

まず計算する上で必要な情報は3つ
自分の車の前後の重量
及び車のレバー比
取り付けるバネのバネレート です。


前後重量とバネレートはわかるけどレバー比とかわかんねーよ！
安心してください。車種によりますがHKSのHPから探すことができます。

E11を参考に上の3つをまとめると
重量 前690kg 後480kg (車検証より)
レバー比 前1.05 後1.50(バネ) 1.00(ショック) (HKSより)
バネ 前12k 後16k

これで必要なデータは揃いました。




それでは計算式していきましょう！

まず例の方法で実行バネレートを計算します。

F 10.68kg/mm R 7.11kg/mm

"√(バネNm/バネ上重量)/2π=固有振動数Hz"
というのが式なんですが…。
日本で主に使われているkg/mmではなくNmなんですよ。
なのでそれをkg/mmに直した式が

"√(バネkgx9.8x1000/バネ上重量)/2π=固有振動数Hz"

です！

それと計算する上でもう一点注意するところがあり
バネ上荷重なので本来はアームなどを抜いた数値であること
もう一つは前/後の2輪での重さですが計算するときは片輪(1輪だけ)になるということです。

それを踏まえた上で計算すると
F √(10.68kgx9.8x1000/345)/2π=2.80Hz
R √(7.11kgx9.8x1000/240)/2π=2.71Hz
となります。

基本的に固有振動数は前後揃えたほうがいいと言うのがあります。
なので
F 12キロ R 18キロ(2.80/2.88)にするとかなんとか方法あります。





で？お前今乗ってるプリウスってどーなの？
重量 F 830kg R 600kg
レバー比 F 1.00 R 1.20(バネ) 0.92(ショック)
バネ F/R 8kg/mm

F 2.19Hz R 2.14Hzとなります！


他メーカはわかりませんがここ数年のトヨタ車はこの辺のバランスが絶妙で
前後のバネを通しにすると固有振動数が揃います！

悩んだら同レートにしてもいいかも？





参考までにエクセルの計算式です。